JP7371538B2 - Slot antenna device, communication system, and method for adjusting radiation angle in slot antenna device - Google Patents

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Description

本発明は、スロットアンテナ装置、通信システム、及びスロットアンテナ装置における放射角度の調整方法に関する。 The present invention relates to a slot antenna device, a communication system, and a method of adjusting a radiation angle in a slot antenna device.

従来より、同一表面に所定の間隔で電磁波を放射する複数のスロットを具えた誘電体導波管、それらのスロットに対向する位置にそれぞれスルーホールを具えたプリント基板、およびそれらのスロットに対向する位置にそれぞれ貫通孔を具えた金属板からなる誘電体導波管スロットアレイアンテナがある。上記複数のそれぞれのスロットに近接してスロットが形成され、当該スロットに対向する位置のプリント基板にそれぞれスルーホールが、金属板にそれぞれ貫通孔が形成されたことを特徴とする(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a dielectric waveguide is provided with a plurality of slots that radiate electromagnetic waves at predetermined intervals on the same surface, a printed circuit board is provided with through holes at positions facing the slots, and a printed circuit board is provided with through holes located opposite the slots. There is a dielectric waveguide slot array antenna made of a metal plate with through holes at each position. A slot is formed adjacent to each of the plurality of slots, a through hole is formed in the printed circuit board facing the slot, and a through hole is formed in the metal plate (for example, Patent Document (see 1).

また、中空導体に電波を漏洩させるための貫通孔を長手方向に間隔を置いて形成すると共に前記中空導体の表面には長手方向に交互に凹凸を形成した波付漏洩導波管において、前記貫通孔の間隔及び前記凹凸のピッチのいずれか一方又は両方を変化させたことを特徴とする波付漏洩導波管がある(例えば、特許文献2参照)。 Further, in the corrugated leaky waveguide, in which through holes for leaking radio waves are formed in the hollow conductor at intervals in the longitudinal direction, and irregularities are formed alternately in the longitudinal direction on the surface of the hollow conductor, the through holes are formed at intervals in the longitudinal direction. There is a corrugated leaky waveguide characterized by changing either or both of the interval between holes and the pitch of the unevenness (for example, see Patent Document 2).

また、スロット板と誘電体板が一体化され、誘電体板に傾斜角を持たせることによって、放射指向性主ビームのチルト角θを補正するスロットアレーアンテナがある(例えば、特許文献3参照)。 Furthermore, there is a slot array antenna in which a slot plate and a dielectric plate are integrated and the dielectric plate has an inclination angle to correct the tilt angle θ of the radiation directional main beam (for example, see Patent Document 3). .

特開2005-217864号公報Japanese Patent Application Publication No. 2005-217864 特開2000-068733号公報Japanese Patent Application Publication No. 2000-068733 特開2004-147169号公報Japanese Patent Application Publication No. 2004-147169

ところで、いずれの文献も複数のスロットが設けられる導波管を用いたスロットアンテナ装置において、スロットが電波を放射する角度を可変的に設定することは開示していない。 By the way, none of the documents discloses variably setting the angle at which the slots radiate radio waves in a slot antenna device using a waveguide provided with a plurality of slots.

開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、電波の放射角度を可変的に設定可能なスロットアンテナ装置、通信システム、及びスロットアンテナ装置における放射角度の調整方法を提供することを目的とする。 The disclosed technology has been made in view of this point, and aims to provide a slot antenna device, a communication system, and a method for adjusting the radiation angle in the slot antenna device that can variably set the radiation angle of radio waves. purpose.

本願が開示するスロットアンテナ装置は、導波路と、前記導波路の側壁に設けられるスロットと、前記スロットに対して前記導波路の延在方向にスライド可能に前記導波路に装着されており、第1スライド位置で前記スロットを覆う第1区間と、前記第1スライド位置の隣の第2スライド位置で前記スロットを覆う第2区間とを有する誘電部材であって、前記第1区間と前記第2区間では、比誘電率又は厚さが異なる誘電部材とを含む。 The slot antenna device disclosed in the present application includes a waveguide, a slot provided on a side wall of the waveguide, and a slot antenna device that is attached to the waveguide so as to be slidable in the extending direction of the waveguide with respect to the slot, and A dielectric member having a first section covering the slot at one slide position and a second section covering the slot at a second slide position adjacent to the first slide position, the first section and the second section covering the slot at a second slide position adjacent to the first slide position. The sections include dielectric members having different dielectric constants or different thicknesses.

本願が開示する電波の放射角度を可変的に設定可能なスロットアンテナ装置、通信システム、及びスロットアンテナ装置における放射角度の調整方法の1つの態様によれば、スロットが電波を放射する角度を可変的に設定することができるので、という効果を奏する。 According to one aspect of the slot antenna device capable of variably setting the radiation angle of radio waves, the communication system, and the method of adjusting the radiation angle in the slot antenna device disclosed in the present application, the angle at which the slot radiates radio waves can be variably set. This effect can be achieved because it can be set to .

通信システム300の構成の一例を示すブロック図である。3 is a block diagram showing an example of the configuration of a communication system 300. FIG. 通信システム300を配備したオフィスルーム500を示す図である。3 is a diagram showing an office room 500 in which a communication system 300 is installed. FIG. 導波管110の構成を示す図である。3 is a diagram showing the configuration of a waveguide 110. FIG. 実施の形態のスロットアンテナ装置400を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a slot antenna device 400 according to an embodiment. スロットアンテナ装置400の分解図である。FIG. 4 is an exploded view of a slot antenna device 400. スロットアンテナ装置400を2方向から示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a slot antenna device 400 from two directions. スロットアレーアンテナ411を示す図である。4 is a diagram showing a slot array antenna 411. FIG. スロットアンテナ装置400の動作を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of slot antenna device 400. スロットアンテナ装置400の動作を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of slot antenna device 400. 4つのスロットアレーアンテナ411A~411Dがある場合の動作を示す図である。7 is a diagram showing the operation when there are four slot array antennas 411A to 411D. FIG. 実施の形態の変形例のスロットアンテナ装置400Sを示す図である。It is a figure showing slot antenna device 400S of a modification of an embodiment. 実施の形態の変形例のスロットアンテナ装置400Mを示す図である。It is a figure showing slot antenna device 400M of a modification of an embodiment. スロットアンテナ装置400Mの動作を説明する図である。It is a figure explaining operation of slot antenna device 400M. スロットアンテナ装置400Mの動作を説明する図である。It is a figure explaining operation of slot antenna device 400M. 実施の形態の変形例のスロットアンテナ装置400M2を示す図である。It is a figure showing slot antenna device 400M2 of a modification of an embodiment.

以下、本発明のスロットアンテナ装置、通信システム、及びスロットアンテナ装置における放射角度の調整方法を適用した実施の形態について説明する。 Embodiments to which the slot antenna device, communication system, and method of adjusting the radiation angle in the slot antenna device of the present invention are applied will be described below.

<実施の形態>
図1は、通信システム300の構成の一例を示すブロック図である。通信システム300は、スロットアンテナ装置100及びeNodeB(evolved Node B)200を含む。通信システム300は、例えば、セルラー方式を採用し、無線通信を行うシステムである。
<Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a communication system 300. Communication system 300 includes a slot antenna device 100 and an eNodeB (evolved Node B) 200. The communication system 300 is, for example, a system that employs a cellular system and performs wireless communication.

eNodeB200は、基地局の一例であり、BBU(Base Band Unit)210、RRH(Remote Radio Head)220A、220B、及び同軸導波管変換器230を有する。eNodeB200は、光ファイバを介してコアネットワーク500に接続されている。コアネットワーク500は、大容量の通信回線であり、基幹回線網又はバックボーンの一例である。 The eNodeB 200 is an example of a base station, and includes a BBU (Base Band Unit) 210, an RRH (Remote Radio Head) 220A, 220B, and a coaxial waveguide converter 230. The eNodeB 200 is connected to the core network 500 via an optical fiber. The core network 500 is a large-capacity communication line and is an example of a backbone network or backbone.

BBU210は、ベースバンド処理を行う装置である。BBU210は、eNodeB200内に設けられており、光ファイバを介してRRH220A、220Bに接続されている。 BBU 210 is a device that performs baseband processing. The BBU 210 is provided within the eNodeB 200 and is connected to the RRHs 220A and 220B via optical fibers.

RRH220A、220Bは、無線装置である。RRH220A、220Bは、1つのeNodeB200内に複数設けられており、図1には2つのRRH220A、220Bを示す。RRH220A、220Bは、同軸導波管変換器230を介してスロットアンテナ装置100の導波管110A、110Bにそれぞれ接続されている。導波管110A、110Bは、導波路の一例であり、金属製である。 RRHs 220A and 220B are wireless devices. A plurality of RRHs 220A and 220B are provided in one eNodeB 200, and two RRHs 220A and 220B are shown in FIG. RRHs 220A and 220B are connected to waveguides 110A and 110B of slot antenna device 100 via coaxial waveguide converter 230, respectively. The waveguides 110A and 110B are examples of waveguides and are made of metal.

なお、RRH220A、220Bを特に区別しない場合には、単にRRH220と称す。また、導波管110A、110Bを特に区別しない場合には、単に導波管110と称す。 Note that if the RRHs 220A and 220B are not particularly distinguished, they are simply referred to as RRH 220. Moreover, when the waveguides 110A and 110B are not particularly distinguished, they are simply referred to as waveguides 110.

同軸導波管変換器230は、RRH220A、220B側の同軸ケーブルと、スロットアンテナ装置100の導波管110A、110Bとをそれぞれ接続しており、同軸ケーブルと導波管110A、110Bとの間で電力の変換を双方向に行うことが可能な変換器である。 The coaxial waveguide converter 230 connects the coaxial cables on the RRH 220A, 220B side and the waveguides 110A, 110B of the slot antenna device 100, respectively, and the coaxial cable and the waveguides 110A, 110B. This is a converter that can convert power in both directions.

スロットアンテナ装置100は、導波管110A、110Bを含む。導波管110Aにはスロット111(111A~111C)が設けられている。また、ここでは導波管110Bのスロットを省略するが、導波管110Bも同様のスロットを有する。また、一例として、導波管110Aが3つのスロット111(111A~111C)を有する形態を示すが、スロット111の数はこれに限定されるものではない。 Slot antenna device 100 includes waveguides 110A and 110B. Slots 111 (111A to 111C) are provided in the waveguide 110A. Further, although the slots of the waveguide 110B are omitted here, the waveguide 110B also has similar slots. Further, as an example, a configuration in which the waveguide 110A has three slots 111 (111A to 111C) is shown, but the number of slots 111 is not limited to this.

スロット111Aは、RRH220Aに最も近く、スロット111Cは、RRH220Aから最も離れている。以下ではスロット111A~111Cを特に区別しない場合には、単にスロット111と称す。 Slot 111A is closest to RRH 220A, and slot 111C is furthest from RRH 220A. In the following, the slots 111A to 111C will be simply referred to as slots 111 unless otherwise distinguished.

導波管110は、同軸導波管変換器230を介してRRH220と接続されており、スロット111A~111Cは、導波管110の内部を伝搬する電波を導波管110の外部に放射し、セルラー方式で無線通信が可能な通信エリアを提供する。 The waveguide 110 is connected to the RRH 220 via a coaxial waveguide converter 230, and the slots 111A to 111C radiate radio waves propagating inside the waveguide 110 to the outside of the waveguide 110. Provides a communication area where wireless communication is possible using the cellular method.

UE(User Equipment)10は、通信エリア内でスロット111A~111Cから放射される電波を受信し、導波管110及びeNodeB200を介してコアネットワーク500との間で双方向にデータ通信が可能である。 The UE (User Equipment) 10 receives radio waves emitted from the slots 111A to 111C within the communication area, and is capable of bidirectional data communication with the core network 500 via the waveguide 110 and the eNodeB 200. .

スロットアンテナ装置100は、スロット111A~111Cの各々の電波の放射量を可変的に設定可能な構成とすることができる。このようなスロットアンテナ装置100の一例については、図3を用いて後述する。電波の放射量は、電波の強度であり、通信エリアの大きさを規定する。 The slot antenna device 100 can have a configuration in which the amount of radio wave radiation of each of the slots 111A to 111C can be variably set. An example of such a slot antenna device 100 will be described later using FIG. 3. The radio wave radiation amount is the intensity of the radio waves and defines the size of the communication area.

なお、UE10は、例えば、PC(Personal Computer)、タブレットコンピュータ、スマートフォン端末機、及び、その他のセルラー方式に対応して無線通信を行える装置である。 Note that the UE 10 is, for example, a PC (Personal Computer), a tablet computer, a smartphone terminal, or another device that can perform wireless communication in accordance with the cellular system.

また、ここでは通信システム300がセルラー方式である形態について説明するが、例えば無線LAN(Local Area Network)方式であってもよい。無線LAN方式の場合は、eNodeB200の代わりに、AP(Access Point)を含み、コアネットワーク500の代わりにインターネットに接続し、UE10と同様の端末がデータ通信を行えばよい。このような無線LAN方式における端末をステーションと称してもよい。 Furthermore, although the communication system 300 is of a cellular type here, it may be of a wireless LAN (Local Area Network) type, for example. In the case of a wireless LAN system, an AP (Access Point) may be included instead of the eNodeB 200, connected to the Internet instead of the core network 500, and a terminal similar to the UE 10 may perform data communication. A terminal in such a wireless LAN system may be called a station.

図2は、通信システム300を配備したオフィスルーム500の一例を示す図である。図2には、オフィスルーム500のフロア(床)500Aに、棚5、デスク(机)6、チェア(椅子)7、パーティション8、大型モニタ9等が配置されるとともに、デスク6の上にPC10Aが配置されており、従業員が働いている様子を示す。 FIG. 2 is a diagram showing an example of an office room 500 in which the communication system 300 is installed. In FIG. 2, a shelf 5, a desk 6, a chair 7, a partition 8, a large monitor 9, etc. are arranged on a floor 500A of an office room 500, and a PC 10A is placed on the desk 6. are arranged and show how employees are working.

BBU210は、一例として棚5の内部に収納されており、RRH220Aは、デスク6の内部に収納されており、RRH220Bは、天井500Bの裏に配置されている。図2では、BBU210とRRH220A、220Bを接続する光ファイバと、同軸導波管変換器230(図1参照)を省略する。なお、RRH220Aは、フロア500Aの下に設けられていてもよい。 For example, the BBU 210 is housed inside the shelf 5, the RRH 220A is housed inside the desk 6, and the RRH 220B is placed behind the ceiling 500B. In FIG. 2, the optical fiber connecting the BBU 210 and the RRHs 220A and 220B and the coaxial waveguide converter 230 (see FIG. 1) are omitted. Note that the RRH 220A may be provided under the floor 500A.

RRH220Aに接続される導波管110Aは、向かい合うデスク6同士の間に設けられるパーティション8の縁に沿ってコの字型に設けられており、スロット111A~111Cを有する。スロット111A~111Cは、デスク6に向けて電波を放射し、通信エリア50(50A~50C)をそれぞれ提供する。デスク6の上にはPC10Aが配置され、スロット111A~111Cから放射される電波を通じて無線通信を行えるようになっている。なお、導波管110Aは、デスク6の上面に埋め込まれる形で設けられていてもよく、この場合にはスロット111A~111Cは、デスク6の上面から表出するように設ければよい。 The waveguide 110A connected to the RRH 220A is provided in a U-shape along the edge of the partition 8 provided between the opposing desks 6, and has slots 111A to 111C. The slots 111A to 111C radiate radio waves toward the desk 6 and provide communication areas 50 (50A to 50C), respectively. A PC 10A is placed on the desk 6, and is capable of wireless communication through radio waves emitted from slots 111A to 111C. Note that the waveguide 110A may be embedded in the upper surface of the desk 6, and in this case, the slots 111A to 111C may be provided so as to be exposed from the upper surface of the desk 6.

スロット111A~111Cは、例えば、デスク6で作業を行う従業員のひとりひとりに対して1つずつ割り当てられる。このため、スロット111A~111Cが配置される間隔は、デスク6における従業員の作業スペース同士の間隔に相当する。 For example, one slot 111A to 111C is assigned to each employee who works at the desk 6. Therefore, the intervals at which the slots 111A to 111C are arranged correspond to the intervals between the employee's work spaces at the desk 6.

このような間隔でのスロット111A~111Cの配置は、一般的なスロットアンテナにおける複数のスロット同士の間隔(典型的には通信周波数における波長の半波長から1波長程度)とは大きく異なり、10波長以上離れていることが望ましい。10波長以上離れていると、隣り合うスロット111A~111Cから放射される電波同士は、互いに殆ど影響を及ぼさなくなり、互いに独立した通信エリア50A~50Cを得ることが可能になる。 The arrangement of the slots 111A to 111C at such intervals is significantly different from the interval between multiple slots in a general slot antenna (typically about half a wavelength to one wavelength at a communication frequency), and is approximately 10 wavelengths apart. It is desirable that the distance be at least 100 meters. If they are separated by 10 wavelengths or more, the radio waves radiated from adjacent slots 111A to 111C have little influence on each other, making it possible to obtain mutually independent communication areas 50A to 50C.

また、RRH220Bに接続される導波管110Bは、天井500Bの裏に配置されており、導波管110Bのスロット111Aは、天井500Bに表出している。導波管110Bのスロット111Aは、大型モニタ9に向けて電波を放射氏、通信エリア50を提供する。大型モニタ9は、導波管110Bのスロット111Aから放射される電波による通信エリア50内に配置されており、無線通信を行えるようになっている。大型モニタ9は、導波管110Bのスロット111Aによる通信エリア50内において無線通信で受信したデータを表示する。 Moreover, the waveguide 110B connected to the RRH 220B is arranged behind the ceiling 500B, and the slot 111A of the waveguide 110B is exposed on the ceiling 500B. The slot 111A of the waveguide 110B radiates radio waves toward the large monitor 9 and provides a communication area 50. The large monitor 9 is disposed within a communication area 50 using radio waves emitted from the slot 111A of the waveguide 110B, and is capable of wireless communication. The large monitor 9 displays data received by wireless communication within the communication area 50 defined by the slot 111A of the waveguide 110B.

このように、通信システム300は導波管110を含む。導波管110は、伝送損失が低いという利点があり、特に高い周波数帯域(例えば、ミリ波帯)で伝送を行う場合に非常に有利である。これは、ミリ波帯のように高い周波数帯域で伝送損失が非常に大きくなる同軸ケーブルに比べて導波管110が有利な点である。ここで、ミリ波帯とは、例えば、約30GHzから約300GHzの周波数帯域である。このような帯域を使うセルラー通信としては、例えば5G(Fifth Generation)がある。5Gでは、28GHz帯、39GHz帯等が用いられる。また、WiFi方式では、IEEE802.11ad(WiGig)による60GHz帯がある。なお、通信システム300は、ミリ波帯での通信用途に限られるものではなく、ミリ波帯以外の帯域での通信用途に用いることができる。 Thus, communication system 300 includes waveguide 110. The waveguide 110 has the advantage of low transmission loss, which is very advantageous especially when transmitting in a high frequency band (eg, millimeter wave band). This is an advantage of the waveguide 110 over coaxial cables, which have very large transmission losses in high frequency bands such as the millimeter wave band. Here, the millimeter wave band is, for example, a frequency band from about 30 GHz to about 300 GHz. An example of cellular communication that uses such a band is 5G (Fifth Generation). In 5G, 28 GHz band, 39 GHz band, etc. are used. Furthermore, in the WiFi method, there is a 60 GHz band based on IEEE802.11ad (WiGig). Note that the communication system 300 is not limited to communication use in the millimeter wave band, but can be used for communication use in bands other than the millimeter wave band.

図3は、導波管110の構成を示す図である。ここでは、XYZ直交座標系を用いて説明する。導波管110は、方形導波管であり、延在方向(X方向)に沿ってスロット111A~111Cが設けられている。導波管110の延在方向(X方向)に垂直なYZ平面に平行な断面形状は、Y方向の短辺とZ方向の長辺とを有する矩形である。すなわち、図3には、導波管110の長辺側の側面(側壁)を示す。 FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the waveguide 110. Here, an explanation will be given using an XYZ orthogonal coordinate system. The waveguide 110 is a rectangular waveguide, and slots 111A to 111C are provided along the extending direction (X direction). A cross-sectional shape parallel to the YZ plane perpendicular to the extending direction (X direction) of the waveguide 110 is a rectangle having a short side in the Y direction and a long side in the Z direction. That is, FIG. 3 shows a side surface (side wall) on the long side of the waveguide 110.

スロット111A~111Cは、導波管110の長辺側の側面(側壁)に設けられ、導波管110の延在方向(X方向)に長手方向を有する矩形状の開口部である。ただし、スロット111A~111Cの開口形状は、矩形状に限られず、長辺又は短辺が少し湾曲した形状であってもよい。また、一例として、導波管110Aが3つのスロット111(111A~111C)を有する形態を示すが、スロット111の数はこれに限定されるものではない。 The slots 111A to 111C are rectangular openings that are provided on the long side (side wall) of the waveguide 110 and have a longitudinal direction in the extending direction (X direction) of the waveguide 110. However, the opening shape of the slots 111A to 111C is not limited to a rectangular shape, but may be a shape in which the long or short sides are slightly curved. Further, as an example, a configuration in which the waveguide 110A has three slots 111 (111A to 111C) is shown, but the number of slots 111 is not limited to this.

スロット111A~111Cの長辺方向の長さは、スロットアンテナ装置100の通信周波数における波長の約1/2(約半波長)であり、短辺方向の幅は、放射特性等を考慮して適切な幅に設定すればよい。 The length of the slots 111A to 111C in the long side direction is approximately 1/2 (approximately half wavelength) of the wavelength at the communication frequency of the slot antenna device 100, and the width in the short side direction is appropriate considering radiation characteristics etc. You can set it to the appropriate width.

スロット111Aは、導波管110のZ方向の幅の中央から少し-Z方向にオフセットした位置に設けられ、スロット111B、111Cの順に、導波管110のZ方向の幅の端側(-Z方向の端側)にオフセットする位置に設けられている。 The slot 111A is provided at a position slightly offset in the -Z direction from the center of the width of the waveguide 110 in the Z direction, and the slots 111B and 111C are provided in order at the end side of the width of the waveguide 110 in the Z direction (-Z It is provided at a position offset to the end side of the direction.

図4は、実施の形態のスロットアンテナ装置400を示す図である。図5は、スロットアンテナ装置400の分解図である。図6は、スロットアンテナ装置400を2方向から示す図である。ここでは、XYZ直交座標系を用いて説明する。 FIG. 4 is a diagram showing a slot antenna device 400 according to the embodiment. FIG. 5 is an exploded view of the slot antenna device 400. FIG. 6 is a diagram showing the slot antenna device 400 from two directions. Here, an explanation will be given using an XYZ orthogonal coordinate system.

スロットアンテナ装置400は、導波管410及び誘電部材420を含む。スロットアンテナ装置400は、スロットアンテナ装置100(図1参照)の代わりに、通信システム300(図1参照)に利用可能である。 Slot antenna device 400 includes a waveguide 410 and a dielectric member 420. Slot antenna device 400 can be used in communication system 300 (see FIG. 1) instead of slot antenna device 100 (see FIG. 1).

導波管410は、導波管110と同様に、伝送損失が低いという利点があり、特に高い周波数帯域(例えば、ミリ波帯)で伝送を行う場合に非常に有利である。これは、ミリ波帯のように高い周波数帯域で伝送損失が非常に大きくなる同軸ケーブルに比べて導波管410が有利な点である。 Like the waveguide 110, the waveguide 410 has the advantage of low transmission loss, which is very advantageous especially when performing transmission in a high frequency band (eg, millimeter wave band). This is an advantage of the waveguide 410 over coaxial cables, which have very large transmission losses in high frequency bands such as the millimeter wave band.

導波管410は、方形導波管であり、延在方向(X方向)に沿ってスロット1~4が設けられている。スロット1~4は、スロットアレーアンテナ411を構築する。導波管410の延在方向(X方向)に垂直なYZ平面に平行な断面形状は、Y方向の短辺とZ方向の長辺とを有する矩形である。 The waveguide 410 is a rectangular waveguide, and slots 1 to 4 are provided along the extending direction (X direction). Slots 1 to 4 construct a slot array antenna 411. The cross-sectional shape of the waveguide 410 parallel to the YZ plane perpendicular to the extending direction (X direction) is a rectangle having short sides in the Y direction and long sides in the Z direction.

ここで、スロットアレーアンテナ411について、図7を用いて説明する。図7は、スロットアレーアンテナ411の一例を示す図である。 Here, the slot array antenna 411 will be explained using FIG. 7. FIG. 7 is a diagram showing an example of the slot array antenna 411.

スロットアレーアンテナ411は、スロット1~4を有する。スロット1~4の各々は、のスロット111(図3参照)と同じでもよく、長辺方向(X方向)の長さは、スロットアンテナ装置400の通信周波数における管内波長λgの約1/2(約λg/2)であり、短辺方向(Z方向)の幅は、放射特性等を考慮して適切な幅に設定すればよい。なお、管内波長λgは、導波管410の内部を伝搬する電波の波長である。 Slot array antenna 411 has slots 1 to 4. Each of slots 1 to 4 may be the same as slot 111 (see FIG. 3), and the length in the long side direction (X direction) is approximately 1/2 ( approximately λg/2), and the width in the short side direction (Z direction) may be set to an appropriate width in consideration of radiation characteristics and the like. Note that the guide wavelength λg is the wavelength of the radio wave propagating inside the waveguide 410.

また、スロット1及びスロット3のX方向における中心同士の間隔L13と、スロット2及びスロット4のX方向における中心同士の間隔L24とは、スロットアンテナ装置400の通信周波数における自由空間の波長λの1/2(λ/2)以上であればよい。また、図7に小文字のlで示す長さlは、1つのスロットアレーアンテナ411のX方向の長さであり、スロットアレーアンテナ411を複数設ける場合には、図7に示すスロットアレーアンテナ411の隣に位置する同様のスロットアレーアンテナ411は、長さlの区間の隣に位置する長さlの区間に設けられる。長さl=2λである。 Further, the distance L13 between the centers of slot 1 and slot 3 in the X direction and the distance L24 between the centers of slot 2 and slot 4 in the X direction are 1 of the free space wavelength λ at the communication frequency of the slot antenna device 400. /2 (λ/2) or more is sufficient. Further, the length l indicated by a lowercase l in FIG. 7 is the length of one slot array antenna 411 in the X direction, and when a plurality of slot array antennas 411 are provided, the length l shown in FIG. A similar slot array antenna 411 located next to the slot array antenna 411 is provided in a section of length l located next to the section of length l. The length l=2λ.

ここで、導波管410に電波が矢印Aで示すように-X方向側から+X方向側に伝搬することとする。スロット1~4の放射強度を等しくするには、最も上流側にあるスロット1の導波管410との結合を最も小さくし、最も下流側にあるスロット1の導波管410との結合を最も大きくすればよい。 Here, it is assumed that radio waves propagate through the waveguide 410 from the −X direction side to the +X direction side as shown by arrow A. To make the radiation intensities of slots 1 to 4 equal, the coupling with the waveguide 410 of slot 1, which is the most upstream side, should be minimized, and the coupling with the waveguide 410 of slot 1, which is the most downstream one, should be the smallest. Just make it bigger.

導波管410のZ方向の幅の中心を通る中心軸Cに対して、スロット1及び3は+Z方向側に位置し、スロット2及び4は-Z方向側に位置する。スロット1~4について、Z方向において近い方の導波管410の端から、スロット1~4の各々のZ方向の中心までの距離をそれぞれd1~d4とする。 With respect to the central axis C passing through the center of the width of the waveguide 410 in the Z direction, slots 1 and 3 are located on the +Z direction side, and slots 2 and 4 are located on the -Z direction side. Regarding the slots 1 to 4, the distances from the end of the waveguide 410 that is closer in the Z direction to the center of each of the slots 1 to 4 in the Z direction are d1 to d4, respectively.

距離d1及びd3は、導波管410の+Z方向側の端部からの距離であり、距離d2及びd4は、導波管410の-Z方向側の端部からの距離である。導波管410では、Z方向の幅の中心からオフセットするほどスロット1~4の各々の結合が強くなる。このため、d1>d2>d3>d4が成り立つ。 The distances d1 and d3 are the distances from the end of the waveguide 410 in the +Z direction, and the distances d2 and d4 are the distances from the end of the waveguide 410 in the −Z direction. In the waveguide 410, the coupling between each of the slots 1 to 4 becomes stronger as the waveguide is offset from the center of the width in the Z direction. Therefore, d1>d2>d3>d4 holds true.

また、スロット1~4から放射される電波の位相は、λ/2ずつずれる。このような4つのスロット1~4から放射される電波は、1つのビーム状の電波となって放射される。なお、ここでは、スロットアレーアンテナ411が4つのスロット1~4を有する形態について説明するが、スロットアレーアンテナ411が有するスロットの数は、2つ以上あれば幾つであってもよい。 Further, the phases of the radio waves radiated from slots 1 to 4 are shifted by λ/2. The radio waves radiated from these four slots 1 to 4 are radiated as one beam-shaped radio wave. Note that although a mode in which the slot array antenna 411 has four slots 1 to 4 will be described here, the number of slots that the slot array antenna 411 has may be any number as long as it is two or more.

次に、図4乃至図6を用いて、導波管410及び誘電部材420について説明する。 Next, the waveguide 410 and the dielectric member 420 will be explained using FIGS. 4 to 6.

導波管410は、XY平面に平行な側面に、ガイドレール415を有する。ガイドレール415は、+Z方向側と-Z方向側の両方の側面に設けられている。ガイドレール415は、YZ平面に平行な断面が矩形状でX方向に延在するレールであり、一例として、導波管410のX方向における中心から長さ5lの区間にわたって延在している(図6参照)。ガイドレール415は、一例として金属製又は絶縁体製である。 The waveguide 410 has a guide rail 415 on a side surface parallel to the XY plane. The guide rails 415 are provided on both the +Z direction side and the -Z direction side. The guide rail 415 is a rail that has a rectangular cross section parallel to the YZ plane and extends in the X direction. For example, the guide rail 415 extends over a section with a length of 5 l from the center of the waveguide 410 in the X direction. (See Figure 6). The guide rail 415 is made of metal or an insulator, for example.

導波管410の側面のY方向におけるガイドレール415の位置は、どのような位置であってもよいが、図4乃至図6では、導波管410の側面のY方向の幅の中心よりも+Y方向側に位置している。導波管410の側面のY方向の幅の中心よりも+Y方向側に位置している方が、誘電部材420がより安定的にX方向にスライド可能になるからである。ガイドレール415のY方向における位置は、-X方向側の端部から+X方向側の端部まで一定である。 The position of the guide rail 415 in the Y direction on the side surface of the waveguide 410 may be any position, but in FIGS. It is located on the +Y direction side. This is because the dielectric member 420 can more stably slide in the X direction if it is located on the +Y direction side with respect to the center of the width of the side surface of the waveguide 410 in the Y direction. The position of the guide rail 415 in the Y direction is constant from the end on the −X direction side to the end on the +X direction side.

誘電部材420は、基部421、傾斜部422、凹部423、及び溝部424を有する。誘電部材420は、全体が一定の(均等な)比誘電率を有する誘電体製の部材である。誘電部材420の比誘電率は、1よりも大きく、より具体的には空気の比誘電率よりも大きい。 The dielectric member 420 has a base 421 , a slope 422 , a recess 423 , and a groove 424 . The dielectric member 420 is a dielectric member having a constant (uniform) dielectric constant as a whole. The relative permittivity of the dielectric member 420 is greater than 1, more specifically greater than the relative permittivity of air.

基部421は、誘電部材420の第1区間の一例である。基部421は、Y方向の厚さが最も薄い部分であり、厚さは一定である。基部421の±X方向側には傾斜部422が設けられており、傾斜部422の-Y方向側の面は、傾斜している。 The base 421 is an example of the first section of the dielectric member 420. The base portion 421 is the thinnest portion in the Y direction, and has a constant thickness. An inclined portion 422 is provided on the ±X direction side of the base portion 421, and a surface of the inclined portion 422 on the −Y direction side is inclined.

傾斜部422は、誘電部材420の第2区間の一例である。傾斜部422のY方向の厚さは、一例として、基部421からX方向に離れるに従って線形的に増大している。基部421と、2つの傾斜部422とのX方向の長さは、スロットアレーアンテナ411のX方向の長さlに等しい。 The inclined portion 422 is an example of a second section of the dielectric member 420. For example, the thickness of the inclined portion 422 in the Y direction increases linearly as it moves away from the base portion 421 in the X direction. The lengths of the base portion 421 and the two inclined portions 422 in the X direction are equal to the length l of the slot array antenna 411 in the X direction.

凹部423は、誘電部材420の+Y方向側から-Y方向側に凹むように形成されており、誘電部材420の-X方向側の端部から+X方向側の端部まで延在している。凹部423の内寸は、導波管410の外寸に合わせられている。 The recess 423 is formed to be recessed from the +Y direction side of the dielectric member 420 to the −Y direction side, and extends from the end of the dielectric member 420 on the −X direction side to the end of the dielectric member 420 on the +X direction side. The inner dimensions of the recess 423 are matched to the outer dimensions of the waveguide 410.

凹部423の±Z方向側の内壁には、溝部424が設けられている。溝部424は、ガイドレール415に合わせた形状を有し、誘電部材420の-X方向側の端部から+X方向側の端部まで延在している。 A groove 424 is provided on the inner wall of the recess 423 on the ±Z direction side. The groove portion 424 has a shape that matches the guide rail 415, and extends from the end of the dielectric member 420 on the −X direction side to the end on the +X direction side.

溝部424にガイドレール415を嵌め込んだ状態で導波管410を跨ぐように誘電部材420を取り付ければ、誘電部材420は、導波管410に対してX方向にスライド可能である。 If the dielectric member 420 is attached so as to straddle the waveguide 410 with the guide rail 415 fitted into the groove 424, the dielectric member 420 can slide in the X direction with respect to the waveguide 410.

ここで、図6に加えて図8及び図9を用いて、スロットアンテナ装置400におけるビームの放射方向を可変的に設定する方法について説明する。図8及び図9は、スロットアンテナ装置400の動作を説明する図である。 Here, a method for variably setting the beam radiation direction in the slot antenna device 400 will be described using FIGS. 8 and 9 in addition to FIG. 6. 8 and 9 are diagrams illustrating the operation of slot antenna device 400.

図6に示すように基部421がスロットアレーアンテナ411を覆っているときは、誘電部材420がスロット1~4を覆う部分の厚さはすべて等しいため、図6の上側の図に矢印で示すように、ビームは-Y方向に放射される。 When the base 421 covers the slot array antenna 411 as shown in FIG. 6, the thickness of the portion of the dielectric member 420 covering the slots 1 to 4 is all the same, so as shown by the arrow in the upper diagram of FIG. Then, the beam is emitted in the -Y direction.

また、図6に示す状態から誘電部材420を-X方向側に長さlだけスライドさせると、図8に示すように+X方向側の傾斜部422がスロットアレーアンテナ411を覆う状態になる。 Further, when the dielectric member 420 is slid by a length l in the −X direction from the state shown in FIG. 6, the inclined portion 422 on the +X direction side will cover the slot array antenna 411 as shown in FIG.

この状態では、誘電部材420がスロット1~4を覆う部分の厚さは、スロット1が最も薄くなり、スロット4が最も厚くなる。これは、スロット1~4から放射される電波が誘電部材420の内部を通過する距離が異なることを意味する。誘電体の内部では、波長の短縮効果が生じ、誘電部材420が厚い部分ほど波長が短縮されるため、スロット1から放射される電波が最も速くなり、スロット4から放射される電波が最も遅くなる。このため、スロット1~4から放射される電波が合成されて生じるビームは、図8の上側の図に示すように、+X方向に偏向する。 In this state, the thickness of the portion where the dielectric member 420 covers the slots 1 to 4 is such that slot 1 is the thinnest and slot 4 is the thickest. This means that the distances that the radio waves radiated from the slots 1 to 4 pass through the inside of the dielectric member 420 are different. Inside the dielectric, a wavelength shortening effect occurs, and the thicker the dielectric member 420, the shorter the wavelength, so the radio waves radiated from slot 1 are the fastest and the radio waves radiated from slot 4 are the slowest. . Therefore, a beam generated by combining the radio waves emitted from the slots 1 to 4 is deflected in the +X direction, as shown in the upper diagram of FIG.

すなわち、図8に示すように+X方向側の傾斜部422がスロットアレーアンテナ411を覆う状態にすると、スロットアレーアンテナ411から出力されるビームの放射角度を+X方向側に調整することができる。 That is, when the inclined portion 422 on the +X direction side covers the slot array antenna 411 as shown in FIG. 8, the radiation angle of the beam output from the slot array antenna 411 can be adjusted to the +X direction side.

また、図6に示す状態から誘電部材420を+X方向側に長さlだけスライドさせると、図9に示すように-X方向側の傾斜部422がスロットアレーアンテナ411を覆う状態になる。 Further, when the dielectric member 420 is slid by a length l in the +X direction from the state shown in FIG. 6, the slope portion 422 on the −X direction side will be in a state covering the slot array antenna 411, as shown in FIG.

この状態では、誘電部材420がスロット1~4を覆う部分の厚さは、スロット1が最も厚くなり、スロット4が最も薄くなる。波長の短縮効果によって、スロット1から放射される電波が最も遅くなり、スロット4から放射される電波が最も速くなる。このため、スロット1~4から放射される電波が合成されて生じるビームは、図9の上側の図に示すように、-X方向に偏向する。 In this state, the thickness of the portion of the dielectric member 420 covering the slots 1 to 4 is such that slot 1 is the thickest and slot 4 is the thinnest. Due to the wavelength shortening effect, the radio waves emitted from slot 1 become the slowest, and the radio waves emitted from slot 4 become the fastest. Therefore, a beam generated by combining the radio waves radiated from slots 1 to 4 is deflected in the −X direction, as shown in the upper diagram of FIG.

すなわち、図9に示すように-X方向側の傾斜部422がスロットアレーアンテナ411を覆う状態にすると、スロットアレーアンテナ411から出力されるビームの放射角度を-X方向側に調整することができる。 That is, as shown in FIG. 9, when the slope portion 422 on the -X direction side covers the slot array antenna 411, the radiation angle of the beam output from the slot array antenna 411 can be adjusted in the -X direction side. .

図10は、4つのスロットアレーアンテナ411A~411Dがある場合の動作を示す図である。図10では、導波管410に4つのスロットアレーアンテナ411A~411Dが設けられており、4つのスロットアレーアンテナ411A~411Dには、誘電部材420A~420DがそれぞれX方向可能に設けられていることとする。また、以下では誘電部材420A~420Dを特に区別しない場合には単に誘電部材420と称す。 FIG. 10 is a diagram showing the operation when there are four slot array antennas 411A to 411D. In FIG. 10, a waveguide 410 is provided with four slot array antennas 411A to 411D, and each of the four slot array antennas 411A to 411D is provided with dielectric members 420A to 420D movable in the X direction. shall be. Furthermore, hereinafter, the dielectric members 420A to 420D will be simply referred to as dielectric members 420 unless they are particularly distinguished.

ここでは、スロットアレーアンテナ411A~411DでそれぞれPC10A~10Dに電力を供給する場合について説明する。 Here, a case will be described in which slot array antennas 411A to 411D supply power to PCs 10A to 10D, respectively.

スロットアレーアンテナ411A~411Dは、X方向に沿って配列されており、スロットアレーアンテナ411A~411Dの各々は、図4乃至図6と図8及び図9とに示すスロットアレーアンテナ411と同様である。図10では、スロットアレーアンテナ411を簡略化して示す。 Slot array antennas 411A to 411D are arranged along the X direction, and each of slot array antennas 411A to 411D is similar to slot array antenna 411 shown in FIGS. 4 to 6 and 8 and 9. . In FIG. 10, the slot array antenna 411 is shown in a simplified manner.

また、誘電部材420A~420Dは、図4乃至図6と図8及び図9に示す誘電部材420と同様であり、それぞれ、スロットアレーアンテナ411A~411Dの放射角度を調整するために設けられている。 Further, the dielectric members 420A to 420D are similar to the dielectric members 420 shown in FIGS. 4 to 6 and 8 and 9, and are provided to adjust the radiation angle of the slot array antennas 411A to 411D, respectively. .

また、図10には、スロットアレーアンテナ411A~411Dが放射するビーム411A1~411D1を実線の楕円で示す。ビーム411A1~411D1は、スロットアレーアンテナ411A~411Dがそれぞれ誘電部材420A~420Dを介して放射するビームの放射範囲を示したものである。 Further, in FIG. 10, beams 411A1 to 411D1 radiated by slot array antennas 411A to 411D are shown as solid ellipses. Beams 411A1 to 411D1 indicate radiation ranges of beams radiated by slot array antennas 411A to 411D via dielectric members 420A to 420D, respectively.

また、比較用に、スロットアレーアンテナ411A~411Dではなく、スロット1~4の各々と同様の1つのスロットで放射した場合のビーム1A~1Dを破線で示す。ビーム1A~1Dは、1つのスロットが誘電部材420A~420Dを介さずに放射するビームの放射範囲を示したものである。 Also, for comparison, beams 1A to 1D when radiated by one slot similar to each of slots 1 to 4 instead of slot array antennas 411A to 411D are shown by broken lines. Beams 1A to 1D indicate the radiation range of beams emitted by one slot without passing through dielectric members 420A to 420D.

スロットアレーアンテナ411A~411Dと1つのスロットとで同一出力で放射した場合には、ビーム411A1~411D1とビーム1A~1Dの放射範囲を表す面積は等しくなる。また、ビーム411A1~411D1は、ビーム1A~1Dに比べて放射範囲が遠くまで及び、X方向及びZ方向のビーム幅は狭くなる。 When slot array antennas 411A to 411D and one slot radiate at the same output, the areas representing the radiation ranges of beams 411A1 to 411D1 and beams 1A to 1D are equal. Furthermore, the beams 411A1 to 411D1 have a longer radiation range than the beams 1A to 1D, and have narrower beam widths in the X and Z directions.

スロットアレーアンテナ411Aの代わりに1つのスロットで放射した場合には、PC10Aはビーム1Aの放射範囲内にあるため受電可能である。PC10Aは、スロットアレーアンテナ411Aの正面にあるため、スロットアレーアンテナ411Aで誘電部材420Aの基部421(図6参照)を介して放射した場合には、PC10Aは受電可能である。PC10Aはビーム411A1の放射範囲の中心(中央)にあるため、誘電部材420Aの基部421を用いればよい。なお、スロットアレーアンテナ411Aの正面とは、スロットアレーアンテナ411Aに対してX方向の位置ずれが殆どないことをいう。 If power is radiated using one slot instead of the slot array antenna 411A, the PC 10A is within the radiation range of the beam 1A and can therefore receive power. Since the PC 10A is located in front of the slot array antenna 411A, the PC 10A can receive power when the slot array antenna 411A radiates power through the base 421 of the dielectric member 420A (see FIG. 6). Since the PC 10A is located at the center (center) of the radiation range of the beam 411A1, the base 421 of the dielectric member 420A may be used. Note that the front of the slot array antenna 411A means that there is almost no positional shift in the X direction with respect to the slot array antenna 411A.

スロットアレーアンテナ411Aで電力を供給すると、ビーム411A1はビーム1Aよりも放射距離が長くなり、細く収束する。PC10Aは、ビーム1Aの放射距離ではぎりぎり届く位置であるが、ビーム411A1では放射距離の略中央に位置する。このため、スロットアレーアンテナ411Aで電力を供給すると、PC10Aの位置では、1つのスロットで電力を供給する場合よりもゲインが上がり、この結果SNR(Signal to Noise Ratio)が上がって伝送レートが上昇する。 When power is supplied by the slot array antenna 411A, the beam 411A1 has a longer radiation distance than the beam 1A and is narrowly converged. The PC 10A is at a position that can barely be reached by the radiation distance of the beam 1A, but is located approximately at the center of the radiation distance by the beam 411A1. Therefore, when power is supplied by the slot array antenna 411A, the gain increases at the PC 10A position compared to when power is supplied by one slot, and as a result, the SNR (Signal to Noise Ratio) increases and the transmission rate increases. .

また、PC10Bについては、スロットアレーアンテナ411Bの代わりに1つのスロットで放射した場合には、PC10Bはビーム1Bの放射範囲外にあるため受電不可能である。また、スロットアレーアンテナ411Bで放射した場合には、PC10Bはビーム411B1の正面にあり、放射範囲内に入るため、誘電部材420Bの基部421(図6参照)を介して放射すればPC10Bは受電可能である。 Further, regarding the PC 10B, if power is radiated using one slot instead of the slot array antenna 411B, the PC 10B cannot receive power because it is outside the radiation range of the beam 1B. In addition, when the slot array antenna 411B radiates, the PC 10B is in front of the beam 411B1 and falls within the radiation range, so the PC 10B can receive power if it radiates through the base 421 of the dielectric member 420B (see FIG. 6). It is.

スロットアレーアンテナ411Bで電力を供給すると、ビーム411B1はビーム1Bよりも放射距離が長くなるため、PC10Bのようにスロットアレーアンテナ411Bから比較的離れた位置にあっても電力を供給することができる。 When power is supplied by slot array antenna 411B, beam 411B1 has a longer radiation distance than beam 1B, so power can be supplied even if the PC 10B is located relatively far from slot array antenna 411B.

また、PC10Cについては、スロットアレーアンテナ411Cの代わりに1つのスロットで放射した場合には、PC10Cはビーム1Cの放射範囲内にあるため受電可能である。PC10Cは、スロットアレーアンテナ411Cの正面よりも+X方向側にオフセットしているため、誘電部材420Cを-X方向側にスライドさせれば、ビーム411C1の放射角度を+X方向側に調整できるため、PC10Cは受電可能になる。 Further, regarding the PC 10C, if power is radiated using one slot instead of the slot array antenna 411C, the PC 10C is within the radiation range of the beam 1C and can therefore receive power. Since the PC10C is offset in the +X direction from the front of the slot array antenna 411C, the radiation angle of the beam 411C1 can be adjusted in the +X direction by sliding the dielectric member 420C in the -X direction. will be able to receive power.

また、PC10Dについては、スロットアレーアンテナ411Dの代わりに1つのスロットで放射した場合には、PC10Dは導波管410から比較的離れており、ビーム1Dの放射範囲外にあるため受電不可能である。PC10Dは、スロットアレーアンテナ411Dの正面よりも-X方向側にオフセットしているため、誘電部材420Dを+X方向側にスライドさせれば、ビーム411D1の放射角度を-X方向側に調整できるため、PC10Dは受電可能になる。 Furthermore, regarding the PC10D, if power is radiated from one slot instead of the slot array antenna 411D, the PC10D is relatively far from the waveguide 410 and cannot receive power because it is outside the radiation range of the beam 1D. . Since the PC 10D is offset in the -X direction from the front of the slot array antenna 411D, the radiation angle of the beam 411D1 can be adjusted in the -X direction by sliding the dielectric member 420D in the +X direction. PC10D becomes able to receive power.

このように、誘電部材420A~420Dを用いることで、スロットアレーアンテナ411A~411Dの放射角度を調整して、PC10A~10Dに電力を供給することができる。また、1つのスロットで放射した場合に比べて、スロットアレーアンテナ411A~411Dを用いることで、放射距離を稼ぐことができる。 In this way, by using the dielectric members 420A to 420D, it is possible to adjust the radiation angles of the slot array antennas 411A to 411D and supply power to the PCs 10A to 10D. Furthermore, compared to the case of radiation using one slot, the radiation distance can be increased by using the slot array antennas 411A to 411D.

なお、誘電部材420A~420Dの比誘電率を4に設定した場合には、ビーム411C1及び411D1のように得られる放射角度は、-Y方向に対して±10.1度であった。ここで、-Y方向に対してXY面視で時計回りの角度が+の角度、反時計回りの角度が-の角度である。また、誘電部材420A~420Dの比誘電率を6に設定した場合には、ビーム411C1及び411D1のように得られる放射角度は、-Y方向に対して±23.3度であった。また、誘電部材420A~420Dの比誘電率を10に設定した場合には、ビーム411C1及び411D1のように得られる放射角度は、-Y方向に対して±37.2度であった。このため、誘電部材420A~420Dの比誘電率を適切な値に設定すれば、誘電部材420A~420Dをスライドさせることで、1つのスロットで放射した場合のビーム1A~1Dの全範囲をカバーすることが可能であることが確認できた。 Note that when the dielectric constants of the dielectric members 420A to 420D were set to 4, the radiation angles obtained as the beams 411C1 and 411D1 were ±10.1 degrees with respect to the -Y direction. Here, when viewed from the XY plane with respect to the -Y direction, the clockwise angle is a + angle, and the counterclockwise angle is a - angle. Furthermore, when the dielectric constants of the dielectric members 420A to 420D were set to 6, the radiation angles obtained as the beams 411C1 and 411D1 were ±23.3 degrees with respect to the −Y direction. Furthermore, when the dielectric constants of the dielectric members 420A to 420D were set to 10, the radiation angles obtained as the beams 411C1 and 411D1 were ±37.2 degrees with respect to the −Y direction. Therefore, by setting the dielectric constants of the dielectric members 420A to 420D to appropriate values, by sliding the dielectric members 420A to 420D, the entire range of beams 1A to 1D when radiated with one slot can be covered. It was confirmed that this is possible.

以上のように、誘電部材420A~420Dを用いて、誘電部材420A~420Dのスロットアレーアンテナ411A~411Dに対する位置をX方向に調整することによって、放射角度を調整することができる。誘電部材420A~420Dは、導波管410に対してX方向にスライド可能であるため、PC10A~10Dの位置に応じて誘電部材420A~420Dをスライドさせることで、容易に放射角度を変更することができる。また、PC10A~10Dの位置が変化した場合にも容易に放射角度を変更することができる。 As described above, the radiation angle can be adjusted by adjusting the positions of the dielectric members 420A to 420D with respect to the slot array antennas 411A to 411D in the X direction using the dielectric members 420A to 420D. Since the dielectric members 420A to 420D can slide in the X direction with respect to the waveguide 410, the radiation angle can be easily changed by sliding the dielectric members 420A to 420D according to the positions of the PCs 10A to 10D. I can do it. Further, even when the positions of the PCs 10A to 10D change, the radiation angle can be easily changed.

したがって、本実施の形態によれば、スロットが電波を放射する角度を可変的に設定することができる。 Therefore, according to this embodiment, the angle at which the slot emits radio waves can be variably set.

なお、以上では、スロットアレーアンテナ411を用いる形態について説明したが、スロットアレーアンテナ411の代わりに1つのスロットを用いてもよい。特に、1つのスロットでもビーム幅が比較的狭い場合には、放射角度を調整できることは非常に有意義である。また、1つのスロットでもビーム幅が比較的狭く、放射距離が比較的長い場合にも、放射角度を調整できることは非常に有意義である。 Note that although the embodiment using the slot array antenna 411 has been described above, one slot may be used instead of the slot array antenna 411. In particular, when the beam width of even one slot is relatively narrow, being able to adjust the radiation angle is very meaningful. Furthermore, even when the beam width is relatively narrow and the radiation distance is relatively long even in one slot, it is very meaningful to be able to adjust the radiation angle.

また、以上では、誘電部材420が2つ傾斜部422を有する形態について説明したが、傾斜部422は1つであってもよい。また、傾斜部422の代わりに、スロット1~4を覆う部分が階段状に厚さが異なる構成であってもよい。また、傾斜部422のように線形的に厚さが増大するのではなく、非線形的に厚さが増大する構成であってもよい。例えば、XY面視で湾曲したような構成であることによって、非線形的に厚さが増大する構成であってもよい。 Moreover, although the dielectric member 420 has two inclined parts 422 in the above description, the number of inclined parts 422 may be one. Further, instead of the inclined portion 422, the portions covering the slots 1 to 4 may have a stepped structure with different thicknesses. Further, the thickness may increase non-linearly instead of increasing linearly like the slope portion 422. For example, the thickness may increase nonlinearly by having a curved configuration in the XY plane view.

また、図11に示すような構成であってもよい。図11は、実施の形態の変形例のスロットアンテナ装置400Sを示す図である。スロットアンテナ装置400Sは、導波管410と誘電部材420Sとを含む。誘電部材420Sは、基部421、2つの傾斜部422、及び2つの傾斜部425を有する。誘電部材420Sは、図4乃至図6と図7及び図8に示す誘電部材420に、傾斜部425を追加した構成を有する。傾斜部425は、第3区間の一例であり、傾斜部422よりもさらに厚さが厚く、-Y方向側の表面のX方向に対する傾斜角度が大きく設定されている。 Alternatively, a configuration as shown in FIG. 11 may be used. FIG. 11 is a diagram showing a slot antenna device 400S as a modification of the embodiment. Slot antenna device 400S includes a waveguide 410 and a dielectric member 420S. The dielectric member 420S has a base 421, two sloped parts 422, and two sloped parts 425. The dielectric member 420S has a configuration in which an inclined portion 425 is added to the dielectric member 420 shown in FIGS. 4 to 6, 7, and 8. The sloped portion 425 is an example of the third section, and is thicker than the sloped portion 422, and the slope angle of the surface on the −Y direction side with respect to the X direction is set to be large.

このような傾斜部425がスロットアレーアンテナ411を覆うように誘電部材420Sをスライドさせれば、ビームのY方向に対する放射角度をさらに大きくすることができる。 If the dielectric member 420S is slid so that the inclined portion 425 covers the slot array antenna 411, the radiation angle of the beam in the Y direction can be further increased.

また、以上では、X方向において厚さが異なる誘電部材420を用いる形態について説明したが、図12に示すような誘電部材420Mを用いてもよい。図12は、実施の形態の変形例のスロットアンテナ装置400Mを示す図である。 Moreover, although the embodiment in which the dielectric member 420 having different thicknesses in the X direction is used has been described above, a dielectric member 420M as shown in FIG. 12 may also be used. FIG. 12 is a diagram showing a slot antenna device 400M as a modification of the embodiment.

スロットアンテナ装置400Mは、導波管410と誘電部材420Mとを含む。図12では、導波管410を簡略化して示し、ガイドレール415(図6参照)を省略する。また、誘電部材420Mについても構造を簡略化し、誘電部材420(図6参照)との相違について説明する。 Slot antenna device 400M includes a waveguide 410 and dielectric member 420M. In FIG. 12, the waveguide 410 is shown in a simplified manner, and the guide rail 415 (see FIG. 6) is omitted. Furthermore, the structure of the dielectric member 420M will also be simplified, and differences from the dielectric member 420 (see FIG. 6) will be explained.

誘電部材420Mは、基部421Mと2つの傾斜部422Mとを有する。基部421Mは、誘電部材420Mの第1区間の一例であり、傾斜部422Mは、誘電部材420Mの第2区間の一例である。基部421Mと2つの傾斜部422MのY方向の厚さは一定である。 The dielectric member 420M has a base portion 421M and two inclined portions 422M. The base portion 421M is an example of a first section of the dielectric member 420M, and the slope portion 422M is an example of a second section of the dielectric member 420M. The thickness of the base portion 421M and the two inclined portions 422M in the Y direction is constant.

基部421Mは、比誘電率がεの部分である。また、2つの傾斜部422Mは、基部421Mから離れるに従って、一定間隔で比誘電率が増大する構成を有する。より具体的には、傾斜部422Mは、X方向に配列される4つの区間(部分)を有し、4つの区間の比誘電率は、基部421Mから離れるに従って、ε、ε、ε、ε(ε<ε<ε<ε<ε)に設定されている。傾斜部422Mは、比誘電率に傾斜が設けられた部分である。4つの区間のX方向の長さは、長さlの1/4である。 The base portion 421M is a portion with a relative permittivity of ε 0 . Furthermore, the two inclined portions 422M have a configuration in which the dielectric constant increases at regular intervals as the distance from the base portion 421M increases. More specifically, the inclined portion 422M has four sections (portions) arranged in the X direction, and the relative dielectric constants of the four sections are ε 1 , ε 2 , ε 3 as the distance from the base 421M increases. , ε 401234 ). The sloped portion 422M is a portion where the relative permittivity is sloped. The lengths of the four sections in the X direction are 1/4 of the length l.

次に、図12に加えて図13及び図14を用いてスロットアンテナ装置400Mにおける放射角度の調整について説明する。図13及び図14は、スロットアンテナ装置400Mの動作を説明する図である。 Next, adjustment of the radiation angle in the slot antenna device 400M will be described using FIGS. 13 and 14 in addition to FIG. 12. 13 and 14 are diagrams illustrating the operation of the slot antenna device 400M.

図12に示すように基部421Mがスロットアレーアンテナ411を覆っているときは、誘電部材420Mがスロット1~4を覆う部分の厚さはすべて等しく、比誘電率εは一定であるため、図12の上側の図に矢印で示すように、ビームは-Y方向に放射される。 As shown in FIG. 12, when the base 421M covers the slot array antenna 411, the thickness of the portion of the dielectric member 420M that covers slots 1 to 4 is all the same, and the relative dielectric constant ε 0 is constant. The beam is emitted in the -Y direction, as indicated by the arrow in the upper figure of 12.

また、図12に示す状態から誘電部材420Mを-X方向側に長さlだけスライドさせると、図13に示すように+X方向側の傾斜部422Mがスロットアレーアンテナ411を覆う状態になる。 Furthermore, when the dielectric member 420M is slid by a length l in the −X direction from the state shown in FIG. 12, the inclined portion 422M in the +X direction comes to cover the slot array antenna 411, as shown in FIG.

この状態では、誘電部材420Mがスロット1~4を覆う部分の比誘電率は、スロット1が比誘電率εで最も小さくなり、スロット4が比誘電率εで最も大きくなる。誘電体の内部では、波長の短縮効果が生じ、比誘電率が大きいほど波長が短くなるため、スロット1から放射される電波が最も速くなり、スロット4から放射される電波が最も遅くなる。このため、スロット1~4から放射される電波が合成されて生じるビームは、図13の上側の図に示すように、+X方向に偏向する。 In this state, the relative permittivity of the portion of the dielectric member 420M covering the slots 1 to 4 is such that slot 1 has the smallest relative permittivity ε 1 , and slot 4 has the largest relative permittivity ε 4 . Inside the dielectric material, a wavelength shortening effect occurs, and the larger the dielectric constant, the shorter the wavelength. Therefore, the radio waves emitted from slot 1 are the fastest, and the radio waves emitted from slot 4 are the slowest. Therefore, a beam generated by combining the radio waves emitted from slots 1 to 4 is deflected in the +X direction, as shown in the upper diagram of FIG.

すなわち、図13に示すように+X方向側の傾斜部422Mがスロットアレーアンテナ411を覆う状態にすると、スロットアレーアンテナ411から出力されるビームの放射角度を+X方向側に調整することができる。 That is, when the inclined portion 422M on the +X direction side covers the slot array antenna 411 as shown in FIG. 13, the radiation angle of the beam output from the slot array antenna 411 can be adjusted to the +X direction side.

また、図12に示す状態から誘電部材420Mを+X方向側に長さlだけスライドさせると、図14に示すように-X方向側の傾斜部422Mがスロットアレーアンテナ411を覆う状態になる。 Furthermore, when the dielectric member 420M is slid by a length l in the +X direction from the state shown in FIG. 12, the inclined portion 422M on the -X direction side will be in a state covering the slot array antenna 411, as shown in FIG.

この状態では、誘電部材420Mがスロット1~4を覆う部分の比誘電率は、スロット1がεで最も大きくなり、スロット4がεで最も小さくなる。波長の短縮効果によって、スロット1から放射される電波が最も遅くなり、スロット4から放射される電波が最も速くなる。このため、スロット1~4から放射される電波が合成されて生じるビームは、図14の上側の図に示すように、-X方向に偏向する。 In this state, the dielectric constant of the portion of the dielectric member 420M covering the slots 1 to 4 is the largest at ε 4 for slot 1, and the smallest at ε 1 for slot 4. Due to the wavelength shortening effect, the radio waves emitted from slot 1 become the slowest, and the radio waves emitted from slot 4 become the fastest. Therefore, a beam generated by combining the radio waves emitted from slots 1 to 4 is deflected in the -X direction, as shown in the upper diagram of FIG.

すなわち、図14に示すように-X方向側の傾斜部422Mがスロットアレーアンテナ411を覆う状態にすると、スロットアレーアンテナ411から出力されるビームの放射角度を-X方向側に調整することができる。 That is, as shown in FIG. 14, when the inclined portion 422M on the -X direction side covers the slot array antenna 411, the radiation angle of the beam output from the slot array antenna 411 can be adjusted in the -X direction side. .

以上のように、比誘電率に傾斜を持たせた傾斜部422Mを有する誘電部材420Mを用いても、厚さが異なる誘電部材420を用いた場合と同様の波長の短縮効果を利用することで、ビームの放射角度を調整することができる。 As described above, even if the dielectric member 420M having the slope portion 422M with a slope in the relative dielectric constant is used, the same wavelength shortening effect as in the case of using the dielectric member 420 having a different thickness can be utilized. , the radiation angle of the beam can be adjusted.

したがって、実施の形態の変形例においても、電波の放射角度を可変的に設定可能なスロットアンテナ装置400M、通信システム、及びスロットアンテナ装置400Mにおける放射角度の調整方法を提供することができる。 Therefore, even in the modified example of the embodiment, it is possible to provide a slot antenna device 400M that can variably set the radiation angle of radio waves, a communication system, and a method of adjusting the radiation angle in the slot antenna device 400M.

なお、以上では、誘電部材420Mが2つの傾斜部422Mを有する形態について説明したが、傾斜部422Mはどちらか1つであってもよい。また、傾斜部422Mの比誘電率は、εからεまで段階的に変化するのではなく、連続的に変化する構成であってもよい。 In addition, although the dielectric member 420M has two inclined parts 422M described above, the number of inclined parts 422M may be only one. Furthermore, the dielectric constant of the inclined portion 422M may be configured to change continuously from ε 1 to ε 4 instead of changing stepwise.

また、図15に示すような構成であってもよい。図15は、実施の形態の変形例のスロットアンテナ装置400M2を示す図である。スロットアンテナ装置400M2は、導波管410と誘電部材420M2とを含む。誘電部材420M2は、基部421M、2つの傾斜部422M、及び2つの傾斜部425Mを有する。誘電部材420M2は、図12乃至図14に示す誘電部材420Mに、傾斜部425Mを追加した構成を有する。傾斜部425Mは、誘電部材420M2の第3区間の一例であり、傾斜部422Mよりもさらに比誘電率が高く設定されている。なお、傾斜部425MのY方向の厚さは、基部421M及び傾斜部422Mと等しい。 Alternatively, a configuration as shown in FIG. 15 may be used. FIG. 15 is a diagram showing a slot antenna device 400M2 as a modification of the embodiment. Slot antenna device 400M2 includes a waveguide 410 and dielectric member 420M2. Dielectric member 420M2 has a base 421M, two sloped parts 422M, and two sloped parts 425M. The dielectric member 420M2 has a configuration in which an inclined portion 425M is added to the dielectric member 420M shown in FIGS. 12 to 14. The inclined portion 425M is an example of the third section of the dielectric member 420M2, and is set to have a higher dielectric constant than the inclined portion 422M. Note that the thickness of the inclined portion 425M in the Y direction is equal to that of the base portion 421M and the inclined portion 422M.

傾斜部425Mの比誘電率は、傾斜部422Mに近い方から、ε、ε、ε、εに設定されている。比誘電率がε、ε、ε、εに設定される区間のX方向の長さは、傾斜部422Mの比誘電率がε、ε、ε、εに設定される区間のX方向の長さと同様に、長さlの1/4である。また、比誘電率ε、ε、ε、εは、ε<ε<ε<ε<εの関係を満たすように設定されている。 The dielectric constants of the inclined portion 425M are set to ε 5 , ε 6 , ε 7 , and ε 8 from the one closest to the inclined portion 422M. The length in the X direction of the section where the dielectric constants are set to ε 5 , ε 6 , ε 7 , and ε 8 is the length of the section where the dielectric constants of the inclined portion 422M are set to ε 1 , ε 2 , ε 3 , and ε 4 . Similarly to the length of the section in the X direction, it is 1/4 of the length l. Furthermore, the relative dielectric constants ε 5 , ε 6 , ε 7 , and ε 8 are set to satisfy the relationship ε 45678 .

このため、傾斜部422Mは、傾斜部422M及び425Mの比誘電率が基部421Mから離れるに従って段階的に増大する構成である。 Therefore, the inclined portion 422M has a configuration in which the dielectric constant of the inclined portions 422M and 425M increases stepwise as the distance from the base portion 421M increases.

このような傾斜部425Mがスロットアレーアンテナ411を覆うように誘電部材420M2をスライドさせれば、ビームのY方向に対する放射角度をさらに大きくすることができる。 If the dielectric member 420M2 is slid so that the inclined portion 425M covers the slot array antenna 411, the radiation angle of the beam with respect to the Y direction can be further increased.

以上、本発明の例示的な実施の形態のスロットアンテナ装置、通信システム、及びスロットアンテナ装置における放射角度の調整方法について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。 Although the slot antenna device, the communication system, and the method of adjusting the radiation angle in the slot antenna device according to the exemplary embodiments of the present invention have been described above, the present invention is limited to the specifically disclosed embodiments. Various modifications and changes can be made without departing from the scope of the claims.

以上の実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)
導波路と、
前記導波路の側壁に設けられるスロットと、
前記スロットに対して前記導波路の延在方向にスライド可能に前記導波路に装着されており、第1スライド位置で前記スロットを覆う第1区間と、前記第1スライド位置の隣の第2スライド位置で前記スロットを覆う第2区間とを有する誘電部材であって、前記第1区間と前記第2区間では、比誘電率又は厚さが異なる誘電部材と
を含む、スロットアンテナ装置。
(付記2)
前記誘電部材は、前記第1区間と前記第2区間とでは、比誘電率が同一で厚さが異なる、付記1記載のスロットアンテナ装置。
(付記3)
前記誘電部材の前記第2区間における厚さは、前記第1区間における厚さよりも厚い、付記2記載のスロットアンテナ装置。
(付記4)
前記誘電部材は、前記第2区間を2つ有し、当該2つの第2区間は前記第1区間の両側に位置し、前記第2区間における前記誘電部材の厚さは、前記第1区間における前記誘電部材の厚さよりも厚い、付記2記載のスロットアンテナ装置。
(付記5)
前記第2区間における前記誘電部材の厚さは、前記第1区間から離れるに従って厚くなる、付記3又は4記載のスロットアンテナ装置。
(付記6)
前記スロットは、前記導波路の延在方向に沿って設けられた複数のスロットを含むスロットアレイアンテナであり、前記第2区間における前記誘電部材の厚さは、前記スロットアレイアンテナに含まれる前記複数のスロットの各々で異なる、付記5記載のスロットアンテナ装置。
(付記7)
前記誘電部材の前記第2区間は、前記第1区間から離れるに従って厚くなるように傾斜した傾斜部である、付記6記載のスロットアンテナ装置。
(付記8)
前記誘電部材は、前記第2区間に対して前記第1区間とは反対側に設けられ、前記第1区間及び前記第2区間と同一の比誘電率を有し、前記第2区間よりも厚さが厚い第3区間をさらに有する、付記3乃至7のいずれか一項記載のスロットアンテナ装置。
(付記9)
前記誘電部材は、前記第1区間と前記第2区間では、厚さが同一で比誘電率が異なる、付記1記載のスロットアンテナ装置。
(付記10)
前記誘電部材の前記第2区間における比誘電率は、前記第1区間における比誘電率よりも大きい、付記9記載のスロットアンテナ装置。
(付記11)
前記誘電部材は、前記第2区間を2つ有し、当該2つの第2区間は前記第1区間の両側に位置し、前記第2区間における前記誘電部材の比誘電率は、前記第1区間における前記誘電部材の比誘電率よりも大きい、付記9記載のスロットアンテナ装置。
(付記12)
前記第2区間における前記誘電部材の比誘電率は、前記第1区間から離れるに従って大きくなる、付記10又は11記載のスロットアンテナ装置。
(付記13)
前記スロットは、前記導波路の延在方向に沿って設けられた複数のスロットを含むスロットアレイアンテナであり、前記第2区間における前記誘電部材の比誘電率は、前記スロットアレイアンテナに含まれる前記複数のスロットの各々で異なる、付記12記載のスロットアンテナ装置。
(付記14)
前記誘電部材は、前記第2区間に対して前記第1区間とは反対側に設けられ、前記第1区間及び前記第2区間と同一の厚さを有し、前記第2区間よりも比誘電率が大きい第3区間をさらに有する、付記10乃至13のいずれか一項記載のスロットアンテナ装置。
(付記15)
前記誘電部材の前記第2区間は、前記第1区間から離れるに従って、比誘電率が大きくなる、又は、厚さが厚くなる、付記1記載のスロットアンテナ装置。
(付記16)
基地局と、
前記基地局の信号入出力端子に接続される導波路と
を含む、通信システムであって、
前記導波路は、
前記導波路の側壁に設けられるスロットと、
前記スロットに対して前記導波路の延在方向にスライド可能に前記導波路に装着されており、第1スライド位置で前記スロットを覆う第1区間と、前記第1スライド位置の隣の第2スライド位置で前記スロットを覆う第2区間とを有する誘電部材であって、前記第1区間と前記第2区間では、比誘電率又は厚さが異なる誘電部材と
を有する、通信システム。
(付記17)
導波路と、
前記導波路の側壁に設けられるスロットと、
前記スロットに対して前記導波路の延在方向にスライド可能に前記導波路に装着されており、第1スライド位置で前記スロットを覆う第1区間と、前記第1スライド位置の隣の第2スライド位置で前記スロットを覆う第2区間とを有する誘電部材であって、前記第1区間と前記第2区間では、比誘電率又は厚さが異なる誘電部材と
を含む、スロットアンテナ装置における放射角度の調整方法であって、
前記誘電部材をスライドさせて前記第1スライド位置及び前記第2スライド位置のいずれか一方に位置させる、スロットアンテナ装置における放射角度の調整方法。
Regarding the above embodiments, the following additional notes are further disclosed.
(Additional note 1)
a waveguide;
a slot provided in a side wall of the waveguide;
a first section that is slidably attached to the waveguide in the extending direction of the waveguide with respect to the slot and covers the slot at a first slide position; and a second slide that is adjacent to the first slide position. a dielectric member having a second section covering the slot at a position, the dielectric member having a dielectric constant or thickness different between the first section and the second section.
(Additional note 2)
The slot antenna device according to appendix 1, wherein the dielectric member has the same dielectric constant and different thickness in the first section and the second section.
(Additional note 3)
The slot antenna device according to supplementary note 2, wherein the thickness of the dielectric member in the second section is thicker than the thickness in the first section.
(Additional note 4)
The dielectric member has two second sections, the two second sections are located on both sides of the first section, and the thickness of the dielectric member in the second section is equal to that in the first section. The slot antenna device according to supplementary note 2, which is thicker than the thickness of the dielectric member.
(Appendix 5)
5. The slot antenna device according to appendix 3 or 4, wherein the thickness of the dielectric member in the second section becomes thicker as the distance from the first section increases.
(Appendix 6)
The slot is a slot array antenna including a plurality of slots provided along the extending direction of the waveguide, and the thickness of the dielectric member in the second section is equal to or smaller than the plurality of slots included in the slot array antenna. The slot antenna device according to appendix 5, which is different for each of the slots.
(Appendix 7)
The slot antenna device according to appendix 6, wherein the second section of the dielectric member is an inclined portion that becomes thicker as it gets farther from the first section.
(Appendix 8)
The dielectric member is provided on the opposite side of the second section from the first section, has the same dielectric constant as the first section and the second section, and has a thickness greater than that of the second section. 8. The slot antenna device according to any one of Supplementary Notes 3 to 7, further comprising a thick third section.
(Appendix 9)
The slot antenna device according to appendix 1, wherein the dielectric member has the same thickness and different dielectric constants in the first section and the second section.
(Appendix 10)
The slot antenna device according to appendix 9, wherein the dielectric constant in the second section of the dielectric member is larger than the dielectric constant in the first section.
(Appendix 11)
The dielectric member has two second sections, the two second sections are located on both sides of the first section, and the relative dielectric constant of the dielectric member in the second section is equal to or greater than the first section. The slot antenna device according to appendix 9, wherein the dielectric constant is larger than the dielectric constant of the dielectric member in .
(Appendix 12)
The slot antenna device according to appendix 10 or 11, wherein the dielectric constant of the dielectric member in the second section increases as the distance from the first section increases.
(Appendix 13)
The slot is a slot array antenna including a plurality of slots provided along the extending direction of the waveguide, and the dielectric constant of the dielectric member in the second section is equal to the dielectric constant of the dielectric member included in the slot array antenna. The slot antenna device according to appendix 12, which is different for each of the plurality of slots.
(Appendix 14)
The dielectric member is provided on the opposite side of the second section from the first section, has the same thickness as the first section and the second section, and has a dielectric constant higher than that of the second section. 14. The slot antenna device according to any one of Supplementary Notes 10 to 13, further having a third section with a large ratio.
(Appendix 15)
The slot antenna device according to appendix 1, wherein the second section of the dielectric member has a relative dielectric constant or a thickness that increases as the distance from the first section increases.
(Appendix 16)
base station;
A communication system comprising: a waveguide connected to a signal input/output terminal of the base station,
The waveguide is
a slot provided in a side wall of the waveguide;
a first section that is slidably attached to the waveguide in the extending direction of the waveguide with respect to the slot and covers the slot at a first slide position; and a second slide that is adjacent to the first slide position. a second section covering the slot at a position, the dielectric member having a dielectric constant or thickness different between the first section and the second section.
(Appendix 17)
a waveguide;
a slot provided in a side wall of the waveguide;
a first section that is slidably attached to the waveguide in the extending direction of the waveguide with respect to the slot and covers the slot at a first slide position; and a second slide that is adjacent to the first slide position. a dielectric member having a second section covering the slot at a position, the first section and the second section having different dielectric constants or thicknesses. An adjustment method,
A method for adjusting a radiation angle in a slot antenna device, comprising sliding the dielectric member to position it at either the first slide position or the second slide position.

100、100M1、100M2、100M3 スロットアンテナ装置
110、110M1、110M2、110M3 導波管
111、111A、111B、111C スロット
200 eNodeB
300 通信システム
400、400M スロットアンテナ装置
410 導波管
420、420M 誘電部材
421、421M 基部
422、422M傾斜部
100, 100M1, 100M2, 100M3 Slot antenna device 110, 110M1, 110M2, 110M3 Waveguide 111, 111A, 111B, 111C Slot 200 eNodeB
300 Communication system 400, 400M Slot antenna device 410 Waveguide 420, 420M Dielectric member 421, 421M Base 422, 422M Slanted part

Claims (17)

導波路と、
前記導波路の側壁に設けられるスロットと、
前記スロットに対して前記導波路の延在方向にスライド可能に前記導波路に装着されており、第1スライド位置で前記スロットを覆う第1区間と、前記第1スライド位置の隣の第2スライド位置で前記スロットを覆う第2区間とを有する誘電部材であって、前記第1区間と前記第2区間では、比誘電率又は厚さが異なる誘電部材と
を含む、スロットアンテナ装置。
a waveguide;
a slot provided in a side wall of the waveguide;
a first section that is slidably attached to the waveguide in the extending direction of the waveguide with respect to the slot and covers the slot at a first slide position; and a second slide that is adjacent to the first slide position. a dielectric member having a second section covering the slot at a position, the dielectric member having a dielectric constant or thickness different between the first section and the second section.
前記誘電部材は、前記第1区間と前記第2区間とでは、比誘電率が同一で厚さが異なる、請求項1記載のスロットアンテナ装置。 2. The slot antenna device according to claim 1, wherein the dielectric member has the same dielectric constant and different thickness in the first section and the second section. 前記誘電部材の前記第2区間における厚さは、前記第1区間における厚さよりも厚い、請求項2記載のスロットアンテナ装置。 The slot antenna device according to claim 2, wherein the thickness of the dielectric member in the second section is thicker than the thickness in the first section. 前記誘電部材は、前記第2区間を2つ有し、当該2つの第2区間は前記第1区間の両側に位置し、前記第2区間における前記誘電部材の厚さは、前記第1区間における前記誘電部材の厚さよりも厚い、請求項2記載のスロットアンテナ装置。 The dielectric member has two second sections, the two second sections are located on both sides of the first section, and the thickness of the dielectric member in the second section is equal to that in the first section. The slot antenna device according to claim 2, wherein the slot antenna device is thicker than the thickness of the dielectric member. 前記第2区間における前記誘電部材の厚さは、前記第1区間から離れるに従って厚くなる、請求項3又は4記載のスロットアンテナ装置。 5. The slot antenna device according to claim 3, wherein the thickness of the dielectric member in the second section increases as the distance from the first section increases. 前記スロットは、前記導波路の延在方向に沿って設けられた複数のスロットを含むスロットアレイアンテナであり、前記第2区間における前記誘電部材の厚さは、前記スロットアレイアンテナに含まれる前記複数のスロットの各々で異なる、請求項5記載のスロットアンテナ装置。 The slot is a slot array antenna including a plurality of slots provided along the extending direction of the waveguide, and the thickness of the dielectric member in the second section is equal to or smaller than the plurality of slots included in the slot array antenna. 6. The slot antenna device according to claim 5, wherein the slot antenna device is different for each of the slots. 前記誘電部材の前記第2区間は、前記第1区間から離れるに従って厚くなるように傾斜した傾斜部である、請求項6記載のスロットアンテナ装置。 7. The slot antenna device according to claim 6, wherein the second section of the dielectric member is an inclined part that becomes thicker as it gets farther away from the first section. 前記誘電部材は、前記第2区間に対して前記第1区間とは反対側に設けられ、前記第1区間及び前記第2区間と同一の比誘電率を有し、前記第2区間よりも厚さが厚い第3区間をさらに有する、請求項3乃至7のいずれか一項記載のスロットアンテナ装置。 The dielectric member is provided on the opposite side of the second section from the first section, has the same dielectric constant as the first section and the second section, and has a thickness greater than that of the second section. The slot antenna device according to any one of claims 3 to 7, further comprising a thick third section. 前記誘電部材は、前記第1区間と前記第2区間では、厚さが同一で比誘電率が異なる、請求項1記載のスロットアンテナ装置。 2. The slot antenna device according to claim 1, wherein the dielectric member has the same thickness and different dielectric constants in the first section and the second section. 前記誘電部材の前記第2区間における比誘電率は、前記第1区間における比誘電率よりも大きい、請求項9記載のスロットアンテナ装置。 10. The slot antenna device according to claim 9, wherein a dielectric constant in the second section of the dielectric member is larger than a dielectric constant in the first section. 前記誘電部材は、前記第2区間を2つ有し、当該2つの第2区間は前記第1区間の両側に位置し、前記第2区間における前記誘電部材の比誘電率は、前記第1区間における前記誘電部材の比誘電率よりも大きい、請求項9記載のスロットアンテナ装置。 The dielectric member has two second sections, the two second sections are located on both sides of the first section, and the relative dielectric constant of the dielectric member in the second section is equal to or greater than the first section. 10. The slot antenna device according to claim 9, wherein the relative dielectric constant of the dielectric member is larger than that of the dielectric member. 前記第2区間における前記誘電部材の比誘電率は、前記第1区間から離れるに従って大きくなる、請求項10又は11記載のスロットアンテナ装置。 12. The slot antenna device according to claim 10, wherein the dielectric constant of the dielectric member in the second section increases as the distance from the first section increases. 前記スロットは、前記導波路の延在方向に沿って設けられた複数のスロットを含むスロットアレイアンテナであり、前記第2区間における前記誘電部材の比誘電率は、前記スロットアレイアンテナに含まれる前記複数のスロットの各々で異なる、請求項12記載のスロットアンテナ装置。 The slot is a slot array antenna including a plurality of slots provided along the extending direction of the waveguide, and the dielectric constant of the dielectric member in the second section is equal to the dielectric constant of the dielectric member included in the slot array antenna. The slot antenna device according to claim 12, wherein each of the plurality of slots is different. 前記誘電部材は、前記第2区間に対して前記第1区間とは反対側に設けられ、前記第1区間及び前記第2区間と同一の厚さを有し、前記第2区間よりも比誘電率が大きい第3区間をさらに有する、請求項10乃至13のいずれか一項記載のスロットアンテナ装置。 The dielectric member is provided on the opposite side of the second section from the first section, has the same thickness as the first section and the second section, and has a dielectric constant higher than that of the second section. The slot antenna device according to any one of claims 10 to 13, further comprising a third section with a large ratio. 前記誘電部材の前記第2区間は、前記第1区間から離れるに従って、比誘電率が大きくなる、又は、厚さが厚くなる、請求項1記載のスロットアンテナ装置。 2. The slot antenna device according to claim 1, wherein the second section of the dielectric member has a relative dielectric constant or a thickness that increases as the distance from the first section increases. 基地局と、
前記基地局の信号入出力端子に接続される導波路と
を含む、通信システムであって、
前記導波路は、
前記導波路の側壁に設けられるスロットと、
前記スロットに対して前記導波路の延在方向にスライド可能に前記導波路に装着されており、第1スライド位置で前記スロットを覆う第1区間と、前記第1スライド位置の隣の第2スライド位置で前記スロットを覆う第2区間とを有する誘電部材であって、前記第1区間と前記第2区間では、比誘電率又は厚さが異なる誘電部材と
を有する、通信システム。
base station;
A communication system comprising: a waveguide connected to a signal input/output terminal of the base station,
The waveguide is
a slot provided in a side wall of the waveguide;
a first section that is slidably attached to the waveguide in the extending direction of the waveguide with respect to the slot and covers the slot at a first slide position; and a second slide that is adjacent to the first slide position. a second section covering the slot at a position, the dielectric member having a dielectric constant or thickness different between the first section and the second section.
導波路と、
前記導波路の側壁に設けられるスロットと、
前記スロットに対して前記導波路の延在方向にスライド可能に前記導波路に装着されており、第1スライド位置で前記スロットを覆う第1区間と、前記第1スライド位置の隣の第2スライド位置で前記スロットを覆う第2区間とを有する誘電部材であって、前記第1区間と前記第2区間では、比誘電率又は厚さが異なる誘電部材と
を含む、スロットアンテナ装置における放射角度の調整方法であって、
前記誘電部材をスライドさせて前記第1スライド位置及び前記第2スライド位置のいずれか一方に位置させる、スロットアンテナ装置における放射角度の調整方法。
a waveguide;
a slot provided in a side wall of the waveguide;
a first section that is slidably attached to the waveguide in the extending direction of the waveguide with respect to the slot and covers the slot at a first slide position; and a second slide that is adjacent to the first slide position. a dielectric member having a second section covering the slot at a position, the first section and the second section having different dielectric constants or thicknesses. An adjustment method,
A method for adjusting a radiation angle in a slot antenna device, comprising sliding the dielectric member to position it at either the first slide position or the second slide position.
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